Neue Nanofasermatrix für den kornealen Gewebeersatz

REM- bzw. AFM-Aufnahme der Nanofasern des künstlichen Gewebeersatzes

Copyright: DTNW

Projektpartner

Biomaterials Research Group, Dept. Materials Engineering, Isfahan University of Technology (Iran)

Institut für Anatomie am Universitätsklinikum Essen-Duisburg

Zentrum für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Essen-Duisburg

Augenklinik im Universitätsklinikum Düsseldorf

Fördergeber

Institutionelle Grundförderung

Themenfelder

Gesundheit

Entwicklung einer bioabbaubaren und der Hornhautstroma ähnelnden Nanofasermatrix, die für die Augenmedizin eine Alternative für den kornealen Gewebeersatz bietet.

Neue Nanofasermatrix für den kornealen Gewebeersatz

Annähernd zehn Millionen Menschen leiden unter einem Sehverlust aufgrund von Hornhautschädigungen. Im schlimmsten Fall besteht die einzige Therapieoption in einer Transplantation von kornealem Spendergewebe. In vielen Ländern existiert jedoch ein bedeutender Mangel an qualitativ geeignetem Substituten. Deswegen gibt es mehrere Ansätze, einen künstlichen Gewebeersatz zu entwickeln. Ein entsprechendes Transplantat auf Grundlage von Nanofasern wurde jetzt In Kooperation mit der Textilforschung entwickelt.
Im Ergebnis des Kooperationsprojektes zwischen dem Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West und der Augenklinik des Düsseldorfer Universitätsklinikums sowie Instituten der Universitäten Duisburg-Essen bzw. Isfahan (Iran) liegt eine bioabbaubare Matrix vor. Sie ähnelt morphologisch dem menschlichen Hornhautstroma (der mittleren Hornhautschicht), die aus dichten Kollagenfasern besteht und das Auge so weitestgehend vor Deformationen schützt. Das unter diesem biomimetischen Aspekt hergestellte Arrays besteht aus parallel orientierten Nanofasern. Derartige Konstrukte lassen sich mit einem modifizierten Elektrospinnverfahren erzeugen.
Als ein geeigneter Werkstoff für stromaanaloge Dimensionen und Festigkeiten erwies sich ein Blend aus Poly(glycerolsebazinsäure) (PGS) und PCL-Poly(ε-Caprolakton). Die Biokompatibilität des Materials wurde in vitro durch einen kolorimetrischen MTT-Test zum Nachweis der vitalen kornealen Endothelzellen (HCECs) erfolgreich nachgewiesen. Um eine potentielle immunologische Reaktion gegen die Matrizen zu untersuchen, wurden Matrixproben mononukleären Zellen aus peripherem Blut (PBMCs) ausgesetzt. Die Analysen ergaben keine Aktivierung oder Inhibierung von Apoptose und Immunreaktionen.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse , dass PGS/PCL-Matrizen aufgrund ihrer mechanischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie der hohen Biokompatibilität mit Endothel- und Blutzellen eine ideale Alternative für den kornealen Gewebeersatz darstellen.

Weitere Infos zum Projekt

Ausführliche Projektdokumentation

Fördergeber

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